CN107047604A - 丝素蛋白包埋的白蚁药物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了丝素蛋白包埋的白蚁药物及其制备方法和应用，药物包括如下组分：丝素蛋白、二氢杨梅素、胺苯磺隆、N‑琥珀亚酰胺和联苯菊酯；所述比例为1‑5：1：1：100‑500：1。本发明制备方法得到的丝素蛋白包埋的白蚁药物具有长效、缓释的效果，提高了对白蚁的毒杀作用且降低了白蚁药物对环境的污染。

Description

丝素蛋白包埋的白蚁药物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及白蚁药物的制备领域，具体涉及丝素蛋白包埋的白蚁药物及其制备方法和应用。
背景技术
白蚁属昆虫纲有翅亚纲等翅目，主要有澳白蚁科、草白蚁科、木白蚁科、鼻白蚁科、齿白蚁科和白蚁科等。白蚁是破坏性极大的世界性害虫，在世界各地均有分布，其危害几乎涉及到了国民经济的各个领域，主要集中在房屋建筑、水库堤坝、山林果园、通讯设备和文物古迹等。
利用化学药品，通过一定的方法，直接接触白蚁虫体，或者处理栖息、孳生场所、危害对象，使白蚁因接触或吞食药剂而中毒死亡，或者因此而产生忌避作用而不能侵入危害。它的特点是见效快、效率高，使用方法简便，受区域性的限制小。防治白蚁药剂的剂型有粉剂、可湿性粉剂、乳剂、水剂、油剂、片剂（锭剂）、烟剂。防治白蚁药剂的使用方法包括喷粉、喷液、压注、熏蒸、压烟、涂刷、浸渍、食诱药杀法、跟踪激素诱杀法、毒饵诱杀、建毒土带、浸种浸苗、浇灌、灌含药泥浆、防蚁药带包裹。常用的防治白蚁药剂包括有机氯类：灭蚁灵、氯丹有机磷类：毒死蜱。
生态防治法是在建筑物、水利工程开工前、施工中、竣工后交付使用的长时间内和一系列的种植业工作中，根据防治白蚁的要求，采取各项必要的措施或开展各项活动，创造不利于白蚁滋生的环境，使建筑物、土质堤坝和农林作物等免遭白蚁危害的一类防治方法。但现有白蚁药物药效短，药效也不明显。
发明内容
本发明的目的在于根据现有技术的不足，提供一种缓释性能好，药效明显，安全环保一种的丝素蛋白包埋的白蚁药物。
本发明的另一目的在于提供上述丝素蛋白包埋的白蚁药物的制备方法。
本发明还有一个目的是提供上述药物的应用。
本发明上述目的通过以下技术方案予以实现：
丝素蛋白包埋的白蚁药物，药物包括如下组分：丝素蛋白、二氢杨梅素、胺苯磺隆、N-琥珀亚酰胺和联苯菊酯；所述比例为1-5：1：1：100-500：1。
本发明丝素蛋白包埋的白蚁药物的制备方法，包括如下步骤：
1)将摩尔比为1∶50~1∶500的丝素蛋白与N-琥珀亚酰胺混合，溶于1-氟-2，4-二硝基苯和PBS中，冰浴混合反应，形成光活性丝素蛋白溶液；
2)在干净材料表面滴光活性丝素蛋白溶液，加入联苯菊酯、二氢杨梅素、胺苯磺隆、，再铺一层光活性丝素蛋白溶液，使丝素蛋白的摩尔量五倍过量包埋联苯菊酯，-4℃冷冻干燥包埋后，紫外光照射15～20min，使包埋后的药物接枝于材料上，即得。
上述制备步骤1)中，由于丝素蛋白上有大量的羧基、氨基和羟基，N-琥珀亚酰胺上的羧基与蛋白上带有氢的氨基发生缩合反应，故可形成具有活性的丝素蛋白。此过程最好在避光条件下进行，以保证N-琥珀亚酰胺的活性。
上述制备步骤2)中，所述材料优选为木材或塑料。丝素蛋白是含有大量的氨基、羧基和羟基的网状结构大分子，因此官能团之间极易发生缩合反应，经紫外光照射后，光活性丝素蛋白上的叠氮基产生非常活泼的游离氮原子，它可以抢夺木材或塑料中碳原子上所带的氢，从而形成N-C键，使包埋后的药物接枝于木材或塑料上。
上述制备步骤2)中，当选用联苯菊酯作为白蚁药物时，按照联苯菊酯杀灭白蚁的最低标准，加入联苯菊酯的量为1μg/cm2-7.5μg/cm2。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明采用包埋及光化学固定方法修饰白蚁药后，使白蚁药具备了纳米级药物的优良特性，提高了对白蚁的毒杀作用；调节了药物的释放速率，增长了药物的药效；在低剂量时的药效明显增强，毒杀白蚁效果理想。
具体实施方式
以下结合实施例来进一步解释本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。
实施例1
丝素蛋白包埋的白蚁药物，药物包括如下组分：丝素蛋白、二氢杨梅素、胺苯磺隆、N-琥珀亚酰胺和联苯菊酯；所述比例为1-5：1：1：100-500：1。丝素蛋白包埋的白蚁药物的制备方法，包括如下步骤：1)将摩尔比为1∶50~1∶500的丝素蛋白与N-琥珀亚酰胺混合，溶于1-氟-2，4-二硝基苯和PBS中，冰浴混合反应，形成光活性丝素蛋白溶液；2)在干净材料表面滴光活性丝素蛋白溶液，加入联苯菊酯、二氢杨梅素、胺苯磺隆，二氢杨梅素和胺苯磺隆通过联苯菊酯产生了意想不到的效果，具有促进毒杀的作用，从而药效明显，提高毒杀效果，即使联苯菊酯低剂量，药效同样明显增强，毒杀白蚁效果理想，再铺一层光活性丝素蛋白溶液，使丝素蛋白的摩尔量五倍过量包埋联苯菊酯，-4℃冷冻干燥包埋后，紫外光照射15～20min，使包埋后的药物接枝于材料上，即得。上述制备步骤1)中，由于丝素蛋白上有大量的羧基、氨基和羟基，N-琥珀亚酰胺上的羧基与蛋白上带有氢的氨基发生缩合反应，故可形成具有活性的丝素蛋白。此过程最好在避光条件下进行，以保证N-琥珀亚酰胺的活性。上述制备步骤2)中，所述材料优选为木材或塑料。丝素蛋白是含有大量的氨基、羧基和羟基的网状结构大分子，因此官能团之间极易发生缩合反应，经紫外光照射后，光活性丝素蛋白上的叠氮基产生非常活泼的游离氮原子，它可以抢夺木材或塑料中碳原子上所带的氢，从而形成N-C键，使包埋后的药物接枝于木材或塑料上。上述制备步骤2)中，当选用联苯菊酯作为白蚁药物时，按照联苯菊酯杀灭白蚁的最低标准，加入联苯菊酯的量为1μg/cm2-7.5μg/cm2。
实施例2
光活性丝素蛋白合成效果监测
为了确定丝素蛋白与N-琥珀亚酰胺发生反应并生产具有活性基团的丝素蛋白，故使用红外光谱检测产物。红外光谱与分子的结构密切相关，分子中不同官能团的位置及结构对红外光谱的吸收值都不同，利用红外光谱方法可测定分子的键长、键角，并由此推测分子的立体构型，是研究表征分子结构的有效手段。丝素蛋白经反应后生成光活性丝素蛋白，其分子基团必然会发生改变，从红外光谱图中验证丝素蛋白的合成。由于丝素蛋白中含有大量氨基(峰值：3600左右)和羧基，N-琥珀亚酰胺中主要存在叠氮基(峰值2110~2139)，在一定条件下N-琥珀亚酰胺中苯环上的羧基与丝素蛋白中带氢的氨基发生聚合反应，形成N-C键。
合成的光活性丝素蛋白由于带上了N3基团，因此在红外光谱图中出现2122的红外吸收峰值。另外，在相关研究中表明，形成了N-C键会使原有物质在3500cm-1的红外光谱峰变窄，通过对比现有技术数据可以看出丝素蛋白中氨基的红外吸收峰值也变得相对较窄，因此可以证明丝素蛋白已成功与N-琥珀亚酰胺发生反应生成光活性丝素蛋白。
实施例3
接枝新型药物后的材料表面结构分析
使用电子显微镜扫描观察接枝新型药物后的材料表面结构，分析丝素蛋白的包埋效果、包埋后药物的分布及尺寸。电子显微镜是根据电子光学原理，用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜，使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。扫描式电子显微镜的电子束不穿过样品，仅在样品表面扫描激发出二次电子，因此利用扫描式电子显微镜观察所得到图像分析只针对该材料的表面结构而言。从电镜扫描结果中可以证明，丝素蛋白膜包埋药物后固定化于材料表面呈现以片层状，经包埋及固定化后木块中联苯菊酯的颗粒尺寸约为102~200nm，且分布均匀，即新型包埋固定化药物是纳米尺寸的颗粒药物。大量研究表明，纳米级药物具有多种优良特性，如良好的稳定性、对胃肠刺激性小、毒副作用小、药物利用度高、可靶向给药、有缓释作用等。
实施例4
固定化包埋药物的活体实验
在相同环境和条件下培养白蚁，设计无药物的木块、不同浓度梯度的游离药物的木块和相应浓度梯度的固定化药物的木块，并使用其喂养白蚁，记录每天各组白蚁的死亡率，通过利用统计学分析药物的的致死率来对固定化药物的固定包埋作用进行直观检验及药物应用的初步研究。
联苯菊酯具有半衰期短、药效强等特点，是目前作为白蚁防治的有效药物。因为其半衰期较短，使用联苯菊酯可以避免长期使用后环境的污染累积作用，但同时雨水冲刷等因素会让药物作用在周边环境扩散污染，另外还会使药效本来不持久的联苯菊酯的有效药量迅速减少。如能提高联苯菊酯使用时的化学稳定性，并尽量避免外界因素的干扰，就可以在环保的基础上更好的长期防治白蚁。
我们在实验中简单模拟正常家白蚁的生活环境，由于白蚁喜阴喜湿，模拟环境时候使用9cm大小的经灭菌后的培养皿，并且在其底部铺满过经50目筛板筛后的细沙，在细沙中每天定量滴加200-300μg的纯净水，作为一组30只白蚁的生长空间。
活体实验使用联苯菊酯白蚁药物，观察其游离状态和包埋固定状态的药效对比，设置以下不同浓度的含新型包埋白蚁药物、游离药物和无药物3组材料喂养白蚁，观察其生活状态及存活率。
包埋并固定联苯菊酯后，药物作用发生了显著的改变：1)药物作用并不总是随着药物浓度的改变而呈现线性变化；2)在本实验选择的浓度范围内，低浓度的新型包埋固定化药物药效更强。
已有研究表明，固定化药物在某一最适浓度时会出现药效的峰值最高点。虽然这个最适浓度在不同的固定化药物中会出现在不同的浓度范围内，但较低浓度固定化药物往往最接近于此最适值，本实验中固定化联苯菊酯的1.25μg用量的药效明显高于其他两个高浓度用量的药物。
各浓度下游离药物与新型固定化药物的药物效果表明，以下将更清晰的对比此两者。显然，1)高浓度药物在包埋后具有缓释效果，药物的有效浓度下降，是药物毒杀力下降的主要原因，2)在选择的浓度范围内，1.25μg用量和2.5μg用量都较为接近最适用量范围，因此，固定化药物的药效高于游离药物的作用。

Claims (6)

1.丝素蛋白包埋的白蚁药物，其特征在于，所述药物包括如下组分：丝素蛋白、二氢杨梅素、胺苯磺隆、N-琥珀亚酰胺和联苯菊酯；所述比例为1-5：1：1：100-500：1。
2.根据权利要求1所述丝素蛋白包埋的白蚁药物，其特征包括以下步骤：
1）将质量比为1:100的丝素蛋白和N-琥珀亚酰胺混合，溶于1-氟-2,4-二硝基苯和PBS中，冰浴混合反应，形成光活性丝素蛋白溶液；
2）在干净材料表面滴加光活性丝素蛋白溶液，加入联苯菊酯、二氢杨梅素、胺苯磺隆，再铺一层光活性丝素蛋白溶液，冷冻干燥包埋后，紫外光照射15~20min，使包埋后的药物接枝于材料上，即得。
3.根据权利要求2所述丝素蛋白包埋的白蚁药物，其特征在于，所述步骤1）是在避光条件下进行。
4.根据权利要求2所述丝素蛋白包埋的白蚁药物，其特征在于，所述步骤2）中，所述材料是木材或塑料。
5.根据权利要求2所述丝素蛋白包埋的白蚁药物，其特征在于，所述步骤2）加入联苯菊酯的量为1μg/cm2—7.5μg/cm2。
6.丝素蛋白包埋的白蚁药物的用途，其特征在于：所述药物按3-6g/亩的添加量使用。
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